海南黑山羊林下生境耐熱生理指標(biāo)的檢測與分析※

●劉香香 陳思婷 董志國 王 堅(jiān) 趙建國

（1.五指山市動物疫病預(yù)防控制中心 海南 五指山 572200；2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所 海南 文昌 571339；3.海南大學(xué)動物科技學(xué)院 海南 ?？?570228；4.海南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 海南 海口 570228；5.海南大學(xué)全健康研究院 海南 ?？?570228）

高效、生態(tài)、循環(huán)和智慧農(nóng)業(yè)是我國脫貧攻堅(jiān)和鄉(xiāng)村振興的主要發(fā)展方向。海南省林木資源豐富，不僅有豐富的天然林，而且人工林木種植面積發(fā)展迅速，椰子、檳榔、橡膠和觀賞、果木林均適合發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)[1]。林下養(yǎng)羊是充分利用林間牧草資源和林蔭環(huán)境的一種新型養(yǎng)羊模式，不僅可以利用林下生物資源，增加農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入，而且可以提供足夠的空間環(huán)境，滿足動物福利要求。然而，海南高溫、高濕的氣候環(huán)境易導(dǎo)致黑山羊熱應(yīng)激，盡管海南黑山羊?qū)駸岘h(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性，但較高的環(huán)境溫度和相對濕度對黑山羊的生理機(jī)能和生產(chǎn)性能都會產(chǎn)生不同程度的影響[2-3]。熱應(yīng)激狀態(tài)下，山羊可通過運(yùn)動行為，改變體液理化指標(biāo)以調(diào)整自身的產(chǎn)熱和散熱，維持體溫恒定[4]。具體表現(xiàn)在心率、呼吸頻率增加，直腸溫度升高，體液中電解質(zhì)、血象指標(biāo)改變等[5]。本文以海南黑山羊?yàn)檠芯繉ο?，探討熱?yīng)激狀態(tài)林下生境養(yǎng)殖黑山羊其各項(xiàng)生理參數(shù)的變化規(guī)律，篩選海南黑山羊適應(yīng)性和耐熱性的適宜評價(jià)指標(biāo)，為預(yù)防和減緩林下養(yǎng)殖黑山羊的熱應(yīng)激提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

75%酒精，批號：20200206，天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠；獸用全自動血細(xì)胞分析儀：Vetscan HM5790-0000 型，Abaxis Inc；高速冷凍離心機(jī)：H1850R 型，長沙高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)湘儀離心機(jī)儀器有限公司；生物安全柜：HR40-II A2 型，青島海爾特種電器有限公司；立式自動壓力蒸汽滅菌鍋：G154TW 型，致微（廈門）儀器有限公司；溫濕度計(jì)：272-A型，衡水創(chuàng)紀(jì)儀器儀表有限公司；秒表：TA228 型，深圳金拓佳電子科技有限公司；可調(diào)微量移液槍（1000 μL、200 μL），Thermo。

1.2 試驗(yàn)動物與管理

供試黑山羊來自海南文昌某黑山羊養(yǎng)殖合作社（東經(jīng)110°72′，北緯19°61′）。羊舍結(jié)構(gòu)為上下雙層磚木結(jié)構(gòu)，上層供羊只休息、采食，下層收集糞尿，便于清理。羊舍結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，抗風(fēng)耐用。每棟羊舍建有20個(gè)羊欄，羊欄分列左右兩側(cè)，中間有過道。在不同羊舍隨機(jī)選擇發(fā)育正常、健康無病的成年海南黑山羊60只（雌雄各半），依次編號（黃色耳標(biāo)，便于識別）。早晚補(bǔ)飼精料，羊群自由飲水，羊舍日常管理規(guī)范，定期對羊群免疫、驅(qū)蟲。

1.3 試驗(yàn)方案

每月隨機(jī)選擇3 d晴好天氣，10:00～16:00監(jiān)測林下環(huán)境溫度和相對濕度，記錄干濕球示數(shù)。人工采集羊只靜脈血1 mL，檢測血常規(guī)等生理指標(biāo)。同時(shí)，監(jiān)測放牧羊群體溫（直腸溫度）、呼吸頻率，并觀察羊群高溫、高濕氣候條件下的行為規(guī)律。

1.4 溫濕指數(shù)與熱應(yīng)激程度判定

溫濕指數(shù)（THI）是評價(jià)外界環(huán)境舒適度和動物熱應(yīng)激程度的指標(biāo)。在林下黑山羊活動區(qū)域，距離地面約1.5 m處懸掛3只干濕球溫度計(jì)，避免黑山羊觸及。每日10:00、12:00、14:00和16:00記錄干球溫度（Td）和濕球溫度（Tw），并計(jì)算當(dāng)日高溫時(shí)段平均溫濕指數(shù)（THI），計(jì)算 公 式 如 下：THI=0.72×（Td+Tw）+40.6[6]。當(dāng)55≤THI≤70時(shí)，黑山羊無熱應(yīng)激反應(yīng)；當(dāng)70＜THI＜75時(shí)，黑山羊處于輕微熱應(yīng)激；當(dāng)75≤THI≤85時(shí)，黑山羊處于中度熱應(yīng)激；當(dāng)THI＞85時(shí)，黑山羊處于嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激[6-8]。

1.5 檢測指標(biāo)與方法

體溫（直腸溫度）：騎跨握角保定，獸用體溫計(jì)，使用前將水銀柱甩至35 ℃以下，消毒棉擦拭并涂潤滑劑后，緩慢插入肛門內(nèi)，保持3～5 min后取出，擦凈體溫計(jì)上的糞便，查看讀數(shù)[9]。呼吸頻率：羊保定5～10 min后，使用聽診器在肺臟體表投影區(qū)聽呼吸音計(jì)數(shù)[10]。血常規(guī)指標(biāo)：血液樣品使用一次性采血針和EDTA-K2一次性真空采血管采集，采集后迅速搖勻（顛倒5～6次），置于保溫箱中（內(nèi)置冰袋），送往實(shí)驗(yàn)室檢測（4 h內(nèi)完成），主要檢測指標(biāo)包括白細(xì)胞計(jì)數(shù)（WBC，109/L）、淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)（LYM，109/L）、單核細(xì)胞計(jì)數(shù)（MON，109/L）、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)（NEU，109/L）、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)（RBC，1012/L）、血紅蛋白含量（HGB，g/dL）、紅細(xì)胞比容（HCT，%）。

1.6 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2020軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理，組間比較采用SPSS19.0軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 監(jiān)測時(shí)間、環(huán)境溫濕指數(shù)與熱應(yīng)激程度

林下試驗(yàn)環(huán)境全年不同月份監(jiān)測時(shí)間、環(huán)境溫濕指數(shù)與對應(yīng)熱應(yīng)激程度，見表1。無熱應(yīng)激時(shí)間為11月、12月和翌年1月、2月，平均溫濕指數(shù)依次為68.14、65.19、59.11和61.33；輕微熱應(yīng)激時(shí)間為3月、4月、9月和10月，平均溫濕指數(shù)依次為72.14、73.82、71.68和70.55；中度熱應(yīng)激時(shí)間為5月、6月、7月和8月，平均溫濕指數(shù)依次為77.47、76.64、82.71和80.55，5～8月為試驗(yàn)場地全年溫度最高月份，林下平均環(huán)境溫度為31.79 ℃。

表1 監(jiān)測時(shí)間、環(huán)境溫濕指數(shù)與熱應(yīng)激程度

2.2 海南黑山羊體溫及呼吸頻率

不同熱應(yīng)激狀態(tài)下海南黑山羊體溫及呼吸頻率的監(jiān)測結(jié)果，見表2。無熱應(yīng)激狀態(tài)下，海南黑山羊體溫（直腸溫度）平均值為39.14 ℃，呼吸頻率平均為每分鐘25.36次。輕微熱應(yīng)激狀態(tài)下，海南黑山羊體溫平均值為39.16℃，與無熱應(yīng)激狀態(tài)比較，體溫平均值升高0.02 ℃，差異不顯著（P＞0.05）；呼吸頻率平均為每分鐘28.17次，與無熱應(yīng)激狀態(tài)比較，呼吸頻率每分鐘增加2.81次，差異不顯著（P＞0.05）。中度熱應(yīng)激狀態(tài)下，海南黑山羊體溫平均值為39.17 ℃，與無熱應(yīng)激狀態(tài)比較，體溫平均值升高0.03 ℃，差異不顯著（P＞0.05）；呼吸頻率平均為每分鐘108.24次，與無熱應(yīng)激狀態(tài)比較，呼吸頻率每分鐘增加82.88次，差異顯著（P＜0.05）?？梢?，中度熱應(yīng)激狀態(tài)下，海南黑山羊可通過增加呼吸頻率緩解環(huán)境熱應(yīng)激。

表2 不同熱應(yīng)激狀態(tài)下海南黑山羊體溫、呼吸頻率的監(jiān)測結(jié)果

2.3 海南黑山羊血常規(guī)參數(shù)

動物血常規(guī)參數(shù)是應(yīng)激性生理反應(yīng)的重要表征指標(biāo)，不同熱應(yīng)激狀態(tài)，海南黑山羊血常規(guī)參數(shù)變化規(guī)律見表3。無熱應(yīng)激狀態(tài)下，各項(xiàng)血常規(guī)參數(shù)值均處于正常參考范圍內(nèi)。輕微熱應(yīng)激狀態(tài)下，血常規(guī)參數(shù)中白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞數(shù)量下降，紅細(xì)胞數(shù)、血紅蛋白含量及紅細(xì)胞比容上升，但與無熱應(yīng)激狀態(tài)比較，各項(xiàng)參數(shù)差異均不顯著（P＞0.05），且均在正常參考范圍內(nèi)。中度熱應(yīng)激狀態(tài)下，血常規(guī)參數(shù)中白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞數(shù)顯著上升，與無熱應(yīng)激狀態(tài)比較差異顯著（P＜0.05），紅細(xì)胞數(shù)、血紅蛋白含量及紅細(xì)胞比容上升，但與無熱應(yīng)激狀態(tài)比較，差異均不顯著（P＞0.05）。

表3 不同熱應(yīng)激狀態(tài)下海南黑山羊血常規(guī)檢測結(jié)果

3 討論

呼吸頻率、體溫和血常規(guī)參數(shù)是山羊適應(yīng)性和耐熱性評價(jià)常見的生理指標(biāo)。黑山羊可以在高達(dá)43 ℃環(huán)境中通過出汗、喘息等熱調(diào)節(jié)機(jī)制耐受幾個(gè)小時(shí)。當(dāng)氣溫升高到某一限值時(shí)，開始呼吸急促，并張口伸舌，流涎，進(jìn)行熱性喘息，呼吸頻率可達(dá)300～400次/min，而常溫靜息狀態(tài)時(shí)僅為10～30次/min，黑山羊的耐熱極限在35～40 ℃。本試驗(yàn)林下環(huán)境測定溫濕指數(shù)未達(dá)到嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激狀態(tài)，隨著試驗(yàn)環(huán)境溫濕指數(shù)的升高，海南黑山羊體溫相對恒定，未見明顯異常變化，但呼吸頻率明顯增加。這表明，海南黑山羊在林下養(yǎng)殖環(huán)境中主要通過增加呼吸頻率緩解熱應(yīng)激反應(yīng)。動物對環(huán)境溫濕度變化非常敏感，長期熱應(yīng)激會促進(jìn)糖皮質(zhì)激素分泌而損傷免疫器官，誘導(dǎo)釋放炎癥因子，引發(fā)炎癥反應(yīng)[11]。熱應(yīng)激狀態(tài)下，血液嗜中性粒細(xì)胞會加速凋亡，白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)量會降低，導(dǎo)致機(jī)體免疫力下降。本試驗(yàn)，在中度熱應(yīng)激狀態(tài)下，黑山羊白細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞數(shù)量顯著增加，這說明黑山羊可能通過免疫調(diào)節(jié)提高抗感染能力，并維持正常的生理功能[12]。隨著環(huán)境溫度的升高，動物通過呼吸和出汗失去大量水分，使血漿容積降低，紅細(xì)胞比容增加，如果該過程持續(xù)時(shí)間過長，會引發(fā)動物機(jī)體脫水。在不同環(huán)境和管理?xiàng)l件下飼養(yǎng)的動物，其紅細(xì)胞成分和含量會存在差異，因此，在開展相同時(shí)間點(diǎn)不同動物之間或相同動物不同時(shí)間點(diǎn)之間的紅細(xì)胞成分差異性分析時(shí)，需要進(jìn)行實(shí)時(shí)測定比較。

高溫、高濕、熱輻射和風(fēng)速等復(fù)合生境因素異常易導(dǎo)致黑山羊不同程度的熱應(yīng)激反應(yīng)。熱應(yīng)激不僅嚴(yán)重影響黑山羊生產(chǎn)性能和肉品質(zhì)等級，而且易導(dǎo)致其免疫力下降，增加疫病傳播風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重的表現(xiàn)為中暑，甚至死亡。海南島屬于熱帶季風(fēng)氣候，夏季時(shí)間從3月中旬至11月上旬，天氣炎熱、相對濕度大。7、8月為高溫月份（25～29 ℃），最熱的7月平均溫度在28～32 ℃。全年濕度大，年均水汽壓23～26 kPa。熱應(yīng)激嚴(yán)重影響畜禽引種與生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。探究海南黑山羊熱應(yīng)激反應(yīng)表征參數(shù)，有利于及時(shí)評價(jià)其熱應(yīng)激程度，并采取積極的應(yīng)對措施緩解熱應(yīng)激危害。林下養(yǎng)殖時(shí)，林蔭環(huán)境有助于減少太陽輻射，但環(huán)境溫度、相對濕度對黑山羊的影響起主導(dǎo)作用。通常情況下，海南黑山羊的平均體溫（環(huán)境溫度23 ℃）為37.6 ℃（ 37～39 ℃），直腸溫度在38.3～39.0 ℃。當(dāng)溫濕指數(shù)升高時(shí)，黑山羊會通過機(jī)體體溫調(diào)節(jié)機(jī)制適應(yīng)環(huán)境變化。然而，一旦調(diào)節(jié)機(jī)制失效，直腸溫度即隨之增加，導(dǎo)致體溫過高。中度熱應(yīng)激條件下，海南黑山羊林下環(huán)境熱應(yīng)激損傷不明顯。海南黑山羊是在特定生態(tài)條件下經(jīng)過長期培育的適于熱區(qū)養(yǎng)殖的優(yōu)良地方肉羊品種，這可能與長期適應(yīng)形成的較好 的耐熱機(jī)能有關(guān)。

4 結(jié)論

林下養(yǎng)羊試驗(yàn)監(jiān)測的生理指標(biāo)參數(shù)，反映了海南黑山羊?qū)α窒伦匀簧澈惋曫B(yǎng)管理?xiàng)l件具有良好的適應(yīng)性。呼吸頻率及血常規(guī)參數(shù)中白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞數(shù)與黑山羊熱應(yīng)激程度相關(guān)，可作為海南黑山羊耐熱性的評價(jià)參考指標(biāo)。